As avaliações dos parâmetros físico-químicos e nutrientes nas águas superficiais da Baía de Guanabara revelaram a heterogeneidade das condições hidrológicas e diferentes estados tróficos. A identificação do setor ao redor da Ilha do Governador com valores elevados de N e P, bem como a evidente influência de águas de origem continental, evidenciaram a principal fonte de poluição: os esgotos domésticos. A avaliação deixa claro o contraste entre esta região impactada e a entrada da Baía.
Merece maior atenção a dinâmica interior que envolve a região da APA de Guapimirim e o canal central. Durante o período chuvoso, esta região apresentou características semelhantes a entrada, contudo durante o período seco o canal central próximo a Ilha de Paquetá e APA de Guapimirim apresentaram características diferenciadas.
A evolução dos parâmetros tendo como base a setorização realizada na década de 90, revelaram um avanço do setor 5 (oeste da Baía de Guanabara) e uma melhora do setor 4 (APA de Guapimirim). Isto pode ser reflexo da amostragem durante a maré enchente ou reflexo dos programas de despoluição implementados na Baía. Para uma definição seria interessante a avaliação durante a maré vazante nos setores oeste, APA de Guapimirim e entrada da Baía de Guanabara e/ou um monitoramento avaliando a evolução dos parâmetros.
5 FLUXOS DE ÓXIDO NITROSO NA INTERFACE AR-ÁGUA DE UM ESTUÁRIO EUTRÓFICO (BAÍA DE GUANABARA, RJ, BRASIL)
O óxido nitroso (N2O) é o componente reativo do nitrogênio (N) mais
abundante na atmosfera. Na troposfera o N2O tem um longo tempo de residência
(~125 anos) e contribui com 7,2% para o efeito estufa (IPCC, 2007). Devido ao seu longo tempo de residência, o N2O alcança a estratosfera e torna-se a principal fonte
de óxido nítrico [N2O + O(1D) Æ 2NO], o qual é responsável por parte de depleção
do ozônio [NO + O3 Æ NO2 + O2] (Finlayson-Pitts and Pitts, 2000).
Entre o período pré-industrial e 2005, o N2O aumentou de 270 para 319 ppb
apresentando uma taxa de crescimento constante de aproximadamente 0,2 a 0,3 % por ano desde 1980 (Vitousek, et al., 1997; IPCC, 2007). Em outras palavras, seu acúmulo na atmosfera é de cerca de 4 Tg N por ano, dos quais mais de um terço originam-se de fontes antrópicas, destacando-se nesse caso as atividades agropecuárias (Vitousek, et al., 1997; IPCC, 2007). Outras fontes antrópicas de N2O
incluem queima de combustíveis fósseis, processos industriais, tratamento de esgotos, depósitos de lixo urbano e queima de biomassa (Vitousek, et al., 1997; Olivier, et al., 1998). As fontes naturais são mais relevantes e dependem predominantemente dos processos microbiológicos de nitrificação e denitrificação em solos de florestas e em águas oceânicas. Contudo, a atividade humana pode interferir nos processos naturais, como por exemplo provocando a eutrofização de sistemas aquáticos (Seitzinger and Kroeze, 1998). Estima-se que a contribuição de fontes naturais somem 50-60% do N2O produzido para a atmosfera, dos quais 20 a
30% são de emissões marinhas através de nitrificação e desnitrificação (Finlayson- Pitts and Pitts, 2000; Oudot, et al., 2002; Patra, et al., 1999; Wilde and Helder, 1997).
Seitzinger E Kroeze (1998) estimaram que em 1990 as emissões mundiais de N2O originárias de rios, estuários e plataformas continentais foi da ordem de 1,9
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(0,9-9,0) Tg N ano-1, dos quais cerca de 90% foram atribuídos às atividades antrópicas, destacando-se o uso de fertilizantes, e também o aporte atmosférico e a descarga de esgotos. A contribuição destes sistemas representa aproximadamente 25% da emissão global de N2O atribuída às atividades antrópicas (IPCC, 2007).
Seitzinger e Kroeze (1998) prevêem para 2050 um incremento de quase 160%, isto é, uma emissão global de aproximadamente 4,9 (1,3-13,0) Tg N ano-1. Os fatores de emissão utilizados por Seitzinger e Kroeze (1998), tanto para nitrificação quanto desnitrificação, foram de 0,3% de N2O produzido para cargas de N inferiores a 10
Tg N ano-1 e 3% para cargas de N superiores a 10 Tg N ano-1. Ressalta-se que a incerteza associada a estas estimativas é de aproximadamente 1 ordem de grandeza. Além disso, destaca-se o fato de que a grande maioria dos estudos relacionados às estimativas de emissões de N2O se deram em sistemas aquáticos
expressivamente influenciados por atividades humanas no Hemisfério Norte.
Segundo Wilde & Helder (1997), a maior parte é produzida em águas profundas e é acumulado. Desta forma, a ressurgência e mistura vertical resultariam na supersaturação de águas superficiais (Bange, et al., 1996; Butler, et al., 1989). Contudo, a importância de áreas costeiras contaminadas com grande quantidade de N tem sido subestimada (LaMontagne, et al., 2003).
A Baía de Guanabara é um sistema costeiro fortemente eutrofizado, com uma área superficial de 380 km2 e de importância econômica relevante não só para a Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) quanto para o país. A RMRJ tem 11 milhões de habitantes, dos quais 8,2 milhões contribuem com a descarga de esgoto doméstico (tratado ou não tratado) na Baía de Guanabara (Kjerfve, et al., 1997). A elevada carga de matéria orgânica lançada na Baía de Guanabara (~1.728.000 m3 dia-1) (Coelho, 2007) transforma este ecossistema numa fonte importante de gases de N para a atmosfera (Guimarães, 2005; Guimarães and de Mello, 2006; Guimarães and De Mello, 2008).
Existem diferentes métodos para se estimar o fluxo de N2O na interface ar-
água, sendo o mais comumente usado em sistemas oceânicos o modelo de duas camadas proposto por Liss and Merlivat (1986). O modelo proposto por Wanninkhof (1992) é também aplicado para a troca de N2O em áreas oceânicas. Entretanto,
ambos consideram que o fluxo é zero para a condição de ausência absoluta de vento. Por outro lado, outros modelos consideram a turbulência provocada pelo movimento das marés em estuários como um controle adicional (além dos ventos)
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no processo de troca dos gases entre a água e a atmosfera (Clark, et al., 1995; Raymond and Cole, 2001). Neste cenário, uma avaliação do modelo mais adequado para estimar os fluxos ar-água do N2O em ambiente estuarino, e sua comparação
com medidas diretas, se faz necessário.
Neste capítulo buscou-se a comparação de diferentes métodos indiretos e diretos de estimativa dos fluxos ar-água de N2O, procurando identificar as melhores
avaliações, bem como a variação espacial e sazonal dos fluxos ar-água de N2O.